可见,管路要求V=18m3/h,He′=42.1m,而该泵最高效率时:V=20m3/h , He=44m,管路要求的(V,He′)点接近最高效率的状态,故此泵适用。
(5分)
Hg,max?p0?pv??Hf吸??h,允?g8?LV??5.34m25?gd2故可正常工作。
??2.3?
3
3.如图所示的输水系统,输水量为36m/h,输水管路均为φ80×2mm的钢管,已知:吸入管路的阻力损失为2J/Kg,压出管路的压头损失为0.5mH2O柱,压出管路上压力表的读数为
2
2.5Kgf/cm,试求: (1)水泵的升扬高度;
(2)水泵的轴功率N轴(kW),设泵的效率η=70%;
(3)若泵的允许吸上高度[Hs]=6.5m,水温为20℃,校核此系统的安装高度是否合适? 当时
3
当地大气压为1atm;ρ水=1000Kg/m。
解
36?(0.785?0.0762)?2.2m/s3600P3U322.22?Z3?4????Hf3?4?2.5?10??0.5?24.75m
?g2g2?9.81?Z升扬??Z1?3??Z3?4?5?24.75?29.75m(1)U? (4分)
P3U322(2)He??Z1?3????Hf吸入?5?25??30.45m?g2g9.81Na?HeV??30.45?0.01?103?(102?0.7)?4.265KW?4.3KW102?
(4分)
33
(3)Hg,max?合适U12?[Hs]???Hf吸入?6.5?0.247?0.204?6.05m?4.8m 2g(2分)
4.某厂准备用离心泵将20℃的清水以40m3/h的流量由敞口的储水池送到某吸收塔的塔顶。已知塔内的表压强为1.0kgf/cm2, 塔顶水入口距水池水面的垂直距离为6m, 吸入管和排出管的压头损失分别为1m和3m, 管路内的动压头忽略不计。当地的大气压为10.33(m水柱), 水的密度为1000[kg/m3]。
现仓库内存有三台离心泵,其型号和铭牌上标有的性能参数如下,从中选一台比较合适的以作上述送水之用。 型号 3B57A 3B33 3B19 流量(m3/h) 50 45 38 扬程(m) 38 32 20 允许吸入真空高度(m) 7.0 6.0 5.0
解(列方程4分,求出压头4分,选泵2分)
PU12P2U221Z1???He?Z2????hf?g2g?g2g?h??hff,1??hf,2?4m
9.81?104He?6?3?4?20m10?9.81?He?20m?V?40m3/h根据流量,压头,选3B33较合适。
5.某型号的离心泵,在一定的转速下,在输送范围内,其扬程与流量的关系可用He=18-6×523
10v(He单位为m,V单位为m/s)来表示。用该泵从贮槽将水送至高位槽。两槽均为敝口,两水面高度差3m且水面维持恒定。管路系统的总长为20m(包括所有局部阻力的当量长度),管径为φ46×3mm,摩擦系数可取为0.02,试计算:
3
(1)输水量m/h;
3
(2)若泵的效率为65%,水的密度为1000Kg/m,求离心泵轴功率kW?
解 (1) ( 7分)
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'He?(?z??p)??Hf?g20V2???3.23?105V220.040.785?0.049.81
?z?3m,
?Hf?0.02??p?0?g'?He?3?3.23?105V2.............................(1)离心泵特征曲线:He?18?6?105V2.....(2)由(2)找工作点:18?6?105V2?3?3.23?105V2?V?0.00403m3/s?14.51m3/h由式(1)知:He?8.25m(2) (3分) Na?HeV?g1000?0.00403?8.25??0.501KW
1000?102?0.65??6m,6.现有一台离心泵,允许吸上真空度Hs 用来输送20?C的清水,已知流量为20m3/h,
吸入管内径为50 mm,吸入管的全部阻力损失为?Hf?1.5mH2O,当地大气压为10 mH2O。试计算此泵的允许安装高度Hg为多少米?
204V3600?2.83m1/s (5分) 解: u1?2?2?d???0.05?4?u12?? Hg?Hs??Hf (5分) 2g2.8321?1.5?6?0.409?1.5?4.09m1 ?6?2?9.807
3
7. 欲用离心泵将20℃水以30 m /h的流量由水池打到敝口高位槽,两液面均保持不变,液面高差为18m,泵的吸入口在水池液面上方2m处。泵的吸入管路全部阻力为1mH2O柱,出口管的全部阻力为3mH2O, 泵的效率为0.6,(1)求泵的轴功率;(2)若已知泵的允许
3
吸上真空高度为6m,问上述安装高度是否合适?(动压力可忽略)。水的密度可取1000kg/m。
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解:如图在1-1,2-2截面间列柏努力方程,以1-1截面为水平基准面
H??z??hf1?2?18?1?3?22m (3分)
30?22?100QH?3600N轴???3KW (2分)
102?102?0.6u2Hg允?Hs允??Hf吸?6?1?5m (5分)
2g?Hg实?2m
?Hg实<Hg允
安装高度合适
8. 用泵将苯和甲苯的混合物送到精馏塔,精馏塔操作压强为0.5at,原料槽压强为0.1 at。管路总长为20m(包括全部局部阻力的当量长度),管路直径为50mm,摩擦系数为0.02,密
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度为800kg/m。离心泵的特性曲线可表示为He=20-1.12×10V,式中V以m /s表示。试求原料输送量及泵的理论或有效功率为多少? 解
????V???2??0.05?0.5?0.1??9.81?1040.02?20?4???13?1.06?105V2 H?8???800?9.810.052?9.81与He?20?1.12?105V2联立
解出:V=5.67×10m/s (5分)
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2He?20?1.12?105?5.67?10?3??16.4m
2Ne?He?g?V???16.4?9.81?5.67?10?3?800?729.8W (5分)
9.用3B33型泵从敞口容器将水送到别处,流率为55m3/h,查得该流量下的允许吸上真空度为3m。吸入管压头损失为1m,忽略液体在吸入管的动压头。当地大气压736mmHg。
(1)3B33的B指的是什么?
(2)输送20?C水时,泵的安装高度;[2m]
解:(1)B指的是清水泵 (3分) (2)根据
u12 (2分) Hg?Hs?Hf?2g
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